SU1369786A1 - Способ регенерации ионитного фильтра - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области очистки жидкостей ионным обменом и может быть использовано в энергетике, химической, металлургической, пищевой и др. отрасл х промышленности и позвол ет повысить эффективность регенерации . Поток жидкости на рассто нии от фильтрующей решетки, равном 0,5- 2,0 толщинам неподвижного засыпочного сло  смеси ионитов, раздел ют на два коаксиальных потока с последующим их соединением, при этом в одном из потоков , например в центральном, поддерживают среднюю скорость, обеспечи- . вающую псевдоожижение т желого ионита с высотой его псевдоожижени , выход щей за начальный участок соединени  потоков. 1 ил. (Л

Description

со а со

00

О5

Изобретение относитс  к очистке

жидкостей ионным обменом и может быть

I

использовано в энергетике, химической , металлургической, пшцевой и других отрасл х промышленности и там, где необходимо применение жидкостей с малыми инородными химическими включени ми , в частности дл  водоподго- товки, а также высоконадежных с коррозионной точки зрени  замкнутых систем циркул ции жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности регенерации.

На чертеже представлено устройство , реализующее способ регенерации ионитного фильтра,

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 ионитного фильтра, центральную трубку 2, расположенную коакси- ально корпусу 1, фильтрующую решетку 3, державку 4, обеспечивающую центрирование и прикрепление ц корпусу 4 центральной трубки 2, буферную емкост 5, сетку 6 дл  исключени  выноса час- тиц ионита из корпуса 1 ионитного фильтра и патрубок 7, подсоединенный к насосу (не показан).

При подаче регенерирующей жидкости в корпус 1 ионитного фильтра, содержащего смесь т желых и легких иони- тов, поток жидкости раздел етс  на два коаксиальных потока, центральный из которых проходит через трубку 2, а периферийный - через межкольцевой

канал, образованный корпусом 1 и трубкой 2. Разделение регенерирующей жидкости на два потока на рассто нии, равном 0,5-2 толщинам неподвижного засыпочного сло  смеси ионитов, позвол ет псевдоожижать весь засыпочный слой смеси ионитов. При определенном расходе регенерирующей жидкости в периферийном потоке поддерживаетс 

бинарной смеси ионитов по объему фильтра, уменьщает количество регенерирующей -жидкости и врем  регенерации .

При таком создании потока жидкости , пропускаемой через смесь ионитов, легка  фракци  переводитс  во взвешенное состо ние как в центральном, так и в периферийных потоках, причем, если в центральном потоке скорость

5

5

0

5

0

V,

больше

,

скорости выноса легкого

ионита Vj, легкий ионит почти целиком собираетс  в периферийном потоке, если же даже скорость потока V находитс  в диапазоне V. V V (где V | - критическа  скорость взвешивани  т желого ионита, то больша  часть легкого ионита собираетс  в периферийном потоке, поскольку выше поперечного сечени , в котором начинаетс  за счет контакта взаимодействие и размытие .центрального и периферийного потоков, происходит перетекание как легкого, так и т желого ионитов в периферийный поток. Более т желый ионит перемещаетс  за счет псевдоожижени  в центральном потоке и в месте соединени  потоков попадает в периферийный поток, в котором под действием преобладающей над подъемной силой т жести опускаетс  в псевдоожиженном слое легкого ионита. Достигнув начала тракта, т желый ионит из периферийного потока попадает в центральньй поток (дл  чего предусмотрен в начале тракта небольшой участок неразделенного движени  основного потока, равный 0,5-2,0 Толщинам сло  засыпки смеси ионитов) и снова выноситс  вверх.

Исследовани  показали,- что рассто ние от фильтрующей решетки, на котором раздел ют поток жидкости, оказы

средн   скорость, обеспечивающа  псе- 45 ваег существенное вли ние на процесс

вдоожижение легкого ионита, а в центральном поддерживаетс  средн   скорость , обеспечивающа  псевдоожижение т желого ионита с высотой его псевдоожижени , выход щей за начальный Уча-gQ ральный канаЛ, однако обеспечение

сток соединени  периферийного и центрального потоков, В этом случае осуществл етс  равномерное распределение т желых и легких ионитов в корпусе 1 ионитного фильтра, вследствие чего повышаетс  эффективность процесса регенерации.

Описанный способ регенерации способствует равномерному распределению

55

равномерно перемешанного объема ио тов создаетс  при рассто нии от фи трующей решетки, равном 0,5-2,0 то щинам неподвижного засьточного сло смеси ионитов, так как при меньшем рассто нии количество проход щих в центральный канал т желых ионитов достаточно дл  создани  равномерно ти, и по объему ионитов образуютс 

организации движени  ионитов.

Дл  существовани  и поддержани  циркул ции т желого ионита достаточно лишь обеспечить его проход в цент5

равномерно перемешанного объема ионитов создаетс  при рассто нии от фильтрующей решетки, равном 0,5-2,0 толщинам неподвижного засьточного сло  смеси ионитов, так как при меньшем рассто нии количество проход щих в центральный канал т желых ионитов недостаточно дл  создани  равномерности , и по объему ионитов образуютс 

b

флуктуации по составу лег ких и т желых ионитоп, а при большем рассто нии значительна  часть т желых ионитов не вовлекаетс  в процесс циркул ции и исключаетс  из обработки активной регенерацией,

Таким образом, в потоке, в котором при указанном разделении потоков обеспечено псевдоожижение легкого ионита ю среднс11 скоростью, например в периферийном , содержатс  также частицы т желого ионита. При этом, как показали проведенные 3KCneptfMeHTH, можно

ции условий данного способа, чт периферийной зоне перемешивание тиц настолько хорошо, что невозм выделить большую или меньшую по чине локальную часть пространств где частицы были бы в больш ей ст ни одного цвета.

Также было видно в экспер1{мен как частицы более легкого ионита дна емкости 1 быстро выбрасывают в межкольцевой зазор по трубке 2 частицы более т желого ионита, п да  на дно емкости 1, вт гивалис

обеспечить квазиравномерное распреде- 15 трубку 2, псевдоожижались в ней

ление в периферийном потоке более т желой и более легкой фракций ионитов .

После начала движени  жидкости в корпусе 1 в центра:1ьной трубке 2 и межкол1,цевом пространстве между ними профили скорости разные, причем при обеспечении условий, что средн   скорость в центральной трубке V., удовле ,т

вор ет неравенству V V V g, где Vl - критическа  скорость вьпюса т D

желой фракдии смеси ионитоп, BfjicoTa сло  г псевдоожижеии  т желого ионита в ней согласуетс  с неравенством L ; 1+h, где h - рассто ние от фильтрующей решетки до места разделени  потока (торцы трубки 2), а средн   скорость в межкольцевом пространстве VP отвечает неравенству ,

v

где V

V«соответственно

критические скорости взвешивани  и выноса фракции смеси ионитов, происходит посто нное рав 1омерное перемешивание смеси ионитов в периферийном потоке . При этом дл  практики важно, чтобь объем, занимаемьп центральным потоком в трубке 2, был как можно меньше, поскольку в этом случае уменьшаютс  размер устройства дл  реализации

40

Описанный способ регенерации способствует равномерному распределению анионитов. и катионитов по объему ФСД, уменьшает количество регенерирующей воды и врем  регенерации. Кроме того, существенно повышаетс  эффективность самой регенерации. Как показали проведенные экспериментальные исследовани , при терморегенерации ФСД предлагаемым способом емкость отрегенерированных смол, анионитов и катионитов повышаетс  с 75-80 до 90% от их полной статической емкости.

предложенного способа ющей жидкости.

Claims (2)

1. Проведенные эксперименты показали , что равномерное перемешивание ионитов в периферийном (межкольцевом) потоке происходит вплоть до d/D,50,1, что соответствует нескольким процентам расхода всего потока через центральную трубку
2. 2. Равномерность перемешивани  определ лась визуально, Лл  более четкого различи  частиц ионитов более т желые и более легкие иониты сттециально окрасили в разные цвета. Было хорошо видно через стекл нные стенки емкости 1 при реализарасход очища- Формула изобретени 

   50

   Способ регенерации ионитного фильтра с использованием установленной в корпусе фильтрующей решетки с засы- почным слоем т желых и легких ионитов , заключающийс  в пропускании через смесь ионитов потока регенерирующей жидкости, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  эф- 5g фективности регенерации, поток жидкости на рассто нии от фильтрующей решетки, равном 0,5-2,0 толщинам неподвижного засыпочного сло  смеси ионитов, раздел ют на два коаксиаль

   ции условий данного способа, что в периферийной зоне перемешивание частиц настолько хорошо, что невозможно выделить большую или меньшую по величине локальную часть пространства, где частицы были бы в больш ей степени одного цвета.

   Также было видно в экспер1{менте, как частицы более легкого ионита от дна емкости 1 быстро выбрасываютс  в межкольцевой зазор по трубке 2, а частицы более т желого ионита, попада  на дно емкости 1, вт гивались в

   и в

   0

   5

   0

   5

   0

   процессе псевдоожижени  покидал1 трубку 2, опуска сь затем в межкольцевой зазор.

   Разделен ие потока на два коаксиальных потока можно обеспечить и без использовани  твердых поверхностей за счет применени  массовых сил. Например , если использовать ферромагнитные чacтиlJ JI исчитов, то можно создать заградительное электромагнитное поле, мешаюш;ее поперечному движению ионитов через цилиндрическую поверхность выбранного объема жидкости в качестве центрального потока.

   Описанный способ регенерации способствует равномерному распределению анионитов. и катионитов по объему ФСД, уменьшает количество регенерирующей воды и врем  регенерации. Кроме того, существенно повышаетс  эффективность самой регенерации. Как показали проведенные экспериментальные исследовани , при терморегенерации ФСД предлагаемым способом емкость отрегенерированных смол, анионитов и катионитов повышаетс  с 75-80 до 90% от их полной статической емкости.

   Способ регенерации ионитного фильтра с использованием установленной в корпусе фильтрующей решетки с засы- почным слоем т желых и легких ионитов , заключающийс  в пропускании через смесь ионитов потока регенерирующей жидкости, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  эф- фективности регенерации, поток жидкости на рассто нии от фильтрующей решетки, равном 0,5-2,0 толщинам неподвижного засыпочного сло  смеси ионитов, раздел ют на два коаксиальных потока с последующим их соединением , при этом в одном из потоков, например в центральном, поддерживают среднюю скорость, обеспечивающую

   псевдоожижение т желого ионита с высотой его псевдоожижени , выход щей за начальный участок соединени  потоков .